[发明专利]涡轮压缩机和包括这种涡轮压缩机的压缩机设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于空气的涡轮压缩机，其包括压缩机壳体和布置在压缩机壳体中的叶轮以及带有定子和转子的驱动马达，叶轮安置在所述转子的转子轴上。

背景技术

这种涡轮压缩机由现有技术公开。

在这种涡轮压缩机中，通常以如下方式对驱动马达进行冷却，即：使冷却空气流吹过驱动马达。

但因此，出现了灰尘对驱动马达明显的负荷，以及另一方面存在这样的问题，即：不想要的杂质被裹挟进入驱动马达内以及进入环境内。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，以如下方式来改善所述涡轮压缩机，即：使所述驱动马达以最佳方式被冷却。

按照本发明，所述任务在依据类属的涡轮压缩机中以如下方式得到解决，即：驱动马达通过闭合的冷却空气回路被以冷却空气流进行冷却，并且冷却空气回路中的冷却空气流穿流至少一个贯穿转子轴的部段的冷却钻孔。

凭借这种冷却钻孔，能以简单且有效的方式冷却转子，并且另一方面也可以在冷却空气回路中有利地引导冷却空气流。

原则上，冷却钻孔可以在不同的部位上贯穿转子轴。特别有利的技术方案设置为，冷却钻孔是转子轴的中心钻孔。

为了能尽量有效地冷却转子，适当地设置为，冷却钻孔沿转子轴线方向贯穿转子轴的至少一个承载转子的部段。

此外，在将冷却空气流给送到转子轴的方面不再作详细说明。原则上可以考虑：在转子轴的不同部位上径向地给送冷却空气流。

但特别有利的是，转子轴在背对叶轮的端部上具有用于冷却空气流的流入开口。

尤其在使用这种处在背对叶轮的端部上的流入开口时，能有利地引导冷却空气，其中，所述流入开口尤其可以与转子轴线同轴地布置。

特别有利的技术方案设置为，冷却钻孔从流入开口出发，穿过转子轴延伸至分支区域，至少一个以至少一个分量沿相对于转子轴线的径向走向的输送通道自该分支区域出发延伸。

这种输送通道完成了如下可行性，即：通过这种可行性，使转动中的转子轴能向冷却空气流施加推动作用，这是因为冷却空气流在转子轴转动时通过在输送通道内的径向加速而被输送穿过冷却钻孔。

更为有效的是，多个输送通道从分支区域出发走向。

关于至少一个输送通道相对于冷却钻孔的走向，迄今未详细说明。

特别有利的是，至少一个输送通道具有关于冷却钻孔径向外置的通道通出开口，冷却空气流在输送通道内加速后从该通道通出开口流出。

原则上通道通出开口可以相对于于冷却钻孔径向外置地布置在转子轴的任意部位上。

一种尤其对冷却作用有效的技术方案设置为，至少一个通道通出开口面朝与叶轮的叶轮叶片相背的叶轮底侧地布置。

这就是说，从通道通出开口流出的冷却空气流沿叶轮底侧方向流动并且进而能够冷却叶轮底侧。

当在冷却回路中引导的冷却空气流在叶轮底侧上沿相对于转子轴线的径向从叶轮底侧的径向内置的区域流向叶轮底侧的径向外置的区域时，则实现了对叶轮特别有利的冷却。由此，在叶轮底侧区域中借助冷却空气流也实现了对叶轮有效的冷却。

为了在叶轮底侧区域中获得尽可能全面的冷却效果，优选设置为，叶轮底侧的径向外置的区域由环形区域构成，该环形区域从叶轮的外侧起最多在叶轮半径的五分之一上延伸。

为了能最佳地将冷却空气流导入冷却回路中，优选设置为，冷却空气流穿流在叶轮底侧与压缩机壳体的面朝叶轮底侧的压缩机壳体底板之间的间隙，从而冷却空气流也在叶轮底侧区域中得到最佳地引导。

为了在冷却叶轮底侧之后还能吸收冷却空气流，优选设置为，冷却空气流在达到叶轮的径向外置的区域时进入压缩机壳体底板中围绕转子轴布置的容纳开口，并且通过通道流入收集通道。因此冷却空气流可以在叶轮底侧冷却之后被最佳地由压缩机壳体吸收。

关于收集通道的走向迄今未作详细说明。于是，一种特别有利的技术方案设置为，收集通道在径向上位于容纳开口的外部，从而冷却空气流也可以在通道中相对于转子轴沿径向继续流动直至收集通道。

此外，收集通道能以任意方式在压缩机壳体底板中延伸。特别有利的是，收集通道沿径向围绕转子轴布置在压缩机壳体底板中。

就冷却空气流在叶轮底侧冷却后的继续引导而言，在与对各实施例的阐释相结合下，迄今未作详细说明。

于是，一种特别有利的技术方案设置为，收集通道与冷却空气流从其中引向冷却单元的管路相连接。因此存在这样的可行性，即，在叶轮的底侧冷却之后以限定的方式冷却冷却空气流。